微阵列比较基因组杂交分析18等臂双着丝粒染色体胎儿全基因组拷贝数变化

目的了解18q等臂双着丝粒染色体[idic(18)(p11→qter)]胎儿全基因组拷贝数变化的情况,确定idic(18)(p11→qter)的结构和组成,探讨微阵列比较基因组杂交在分子细胞遗传诊断中运用的可行性和优越性。方法运用微阵列比较基因组杂交芯片对一被传统G显带和荧光原位杂交诊断为idic(18)(p11→qter)的胎儿进行全基因组高分辨率扫描和分析。结果微阵列比较基因组杂交显示胎儿存在18p11.21→pter缺失、18p11.21→qter复制,断裂点位于12 104 527～12 145 199(距离18p端粒),确定idic(18)(p11→qter)是idic(18)(p11.21→qter)。另外,还检测出了21个亚显微拷贝数变化。结论与传统的细胞遗传分析方法相比,微阵列比较基因组杂交不仅能准确、高分辨率和高通量地检测出基因组拷贝数变化,还能高分辨率地确定拷贝数变化的断裂点。

微阵列比较基因组杂交技术及其在肿瘤拷贝数变化研究中的应用进展

肿瘤是一种严重威胁健康和生命的疾病,据统计约有50%的男性和30%的女性可能患病[1],并且超过半数的肿瘤患者分布在医疗条件欠缺的发展中国家[2]。肺癌的发生发展是一个多基因参与、多阶段发展的病理过程,而基因组DNA拷贝数变化（CNVs）是引起肿瘤基因异常的重要机制之一,识别特征性CNVs及所含基因对认识肿瘤的将起到重要作用。

微阵列比较基因组杂交检测复杂染色体重排胎儿隐藏的基因组拷贝数变化

目的:检测复杂染色体重排断裂点区域是否隐藏有亚显微拷贝数变化,确定重排的复杂性,探讨微阵列比较基因组杂交在分子细胞遗传诊断中运用的可行性和优越性.方法:应用微阵列比较基因组杂交芯片对一被传统G显带和多色荧光原位杂交诊断为平衡复杂染色体重排(46,XX.t(4;5;15)(4pter→4q23::15q23→15qter;4qter→4q23::5p15→5qter;15pter→15q23::)dn)的胎儿进行全基因组高分辨率扫描和分析.结果:微阵列比较基因组杂交显示胎儿存在3个亚显微拷贝数变化:dup(5)(q13.2)(69274233-70622915,～1.35Mb),del(15)(q11.2)(18657188-20080135,～1.42Mb)和del(18)(p11.31-p11.23)(7069849-7567290,～0.49Mb),均定位于重排断裂点(4q23,5p15和15p23)以外的区域,与断裂点不相关.结论:被传统细胞遗传分析技术诊断为平衡染色体重排的病例会隐藏有亚显微拷贝数变化,且这些拷贝数变化并非一定定位于重排断裂点区域;对于检测和定位亚显微拷贝数变化,微阵列比较基因组杂交是一个非常强大和有效的工具.

微阵列比较基因组杂交检测和分析一例46,X0,+der(?)胎儿的全基因组拷贝数变化

目的检测和分析一例46,X0,+der(?)胎儿的全基因组拷贝数变化(CNVs),确定胎儿的核型,探讨微阵列比较基因组杂交(array-CGH)在临床细胞遗传诊断中运用的可行性和优越性。方法对胎儿进行常规G显带染色体分析,应用array-CGH芯片进行全基因组高分辨率扫描和分析,RT-qPCR验证array-CGH的结果。结果G显带染色体分析显示胎儿的核型为46,X0,+der(?)。Array-CGH显示衍生染色体为Y染色体,且不存在CNVs;另外,共检测出了118个亚显微CNVs。RT-qPCR证明array-CGH的结果是准确的。结论与传统的细胞遗传分析方法相比,array-CGH具有高分辨率、高通量和高准确性等优点,为亚显微水平染色体畸变的检测提供了一种新型的强大的分析平台。

尘肺病患者外周血核糖体DNA拷贝数变化及影响因素研究

目的 了解尘肺病患者外周血核糖体DNA (rDNA)拷贝数变化及其影响因素,为尘肺病早期诊断与治疗提供依据。方法 选择某定点医院就诊的尘肺病患者88例,无尘肺病史和粉尘暴露史的社区居民71人作为对照。通过问卷调查收集年龄、吸烟、饮酒和累计接触粉尘时间等资料;采用实时荧光定量PCR法检测外周血45S rDNA和5S rDNA拷贝数,比较两组间差异;采用多重线性回归模型分析45S rDNA和5S rDNA拷贝数的影响因素。结果 尘肺病组年龄M(QR)为56.00 (15.25)岁,吸烟占56.82%,饮酒占62.50%,累计接触粉尘时间为(12.40±8.08)年;对照组年龄M(QR)为64.00 (37.00)岁,吸烟占32.39%,饮酒占26.76%。尘肺病组45S r DNA拷贝数M (QR)为1.29 (0.59),低于对照组的2.10 (1.88);尘肺病组5S rDNA拷贝数为5.33 (0.85),高于对照组的4.66 (1.34)(均P<0.05)。多重线性回归分析结果显示,年龄(β=-0.034)、患尘肺病(β=-1.595)是45S rDNA拷贝数的影响因素;年龄(β=-0.013)是5S rDNA拷贝数的影响因素;年龄(β=0.018)是尘肺病组5S rDNA拷贝数的影响因素(均P<0.05)。结论 与无尘肺病史且无粉尘暴露史的人群比较,尘肺病患者外周血45S rDNA拷贝数降低,5S r DNA拷贝数升高。

一种基于寡核苷酸微阵列芯片的多重可扩增探针杂交技术

多重可扩增探针杂交技术 (multiplexamplifiableprobehybridization ,MAPH)是近年来发展起来的一种用于基因组中DNA拷贝数检测的新技术。并发展了一种基于寡核苷酸微阵列芯片的MAPH技术。该方法根据所检测的DNA序列 ,制备若干具有通用引物的PCR产物作为可扩增探针组 ,与固定在尼龙膜上待测的基因组DNA杂交。用磁珠回收特异性杂交的探针 ,经生物素标记的通用引物扩增后 ,与相应的寡核苷酸微阵列芯片杂交。该特异性的寡核苷酸微阵列芯片包括 10个抗肌营养不良基因的外显子探针和阴性、阳性探针。杂交清冼后 ,链霉亲和素 Cy3染色用芯片扫描仪得到杂交的荧光图像。分析荧光信号的强度差异给出特定基因片段拷贝数的变化。该方法用微阵列技术代替MAPH中的电泳检测技术 ,可大幅度增加检测的通量。选择了一个正常男性、一个正常女性和一个肌营养不良症患者的基因组DNA来进行验证。结果表明 。

饲粮蛋白水平对荣昌猪脂肪细胞和肌纤维发育及相关基因表达的影响

旨在探讨饲粮蛋白水平对育肥期荣昌猪屠宰性能、细胞大小、基因表达和线粒体DNA拷贝数的影响。选取24头体重相近的荣昌猪,在育肥阶段随机分为2组,即低蛋白组(10.50%)和高蛋白组(16.50%),每组3个重复,每个重复4头猪。试验结束后,屠宰,测定生产性能、屠宰性能、脂肪细胞体积和肌纤维横截面面积。使用qRT-PCR法定量分析mRNA相对表达水平和线粒体DNA拷贝数。结果显示:1)高蛋白组胴体重、脂肪率、背膘厚和脂肪细胞体积显著高于低蛋白组(P<0.05),瘦肉率、眼肌面积和肌纤维横截面面积在2组间无显著差异(P>0.05);2)与低蛋白组相比,高蛋白组脂质降解基因ADIPOR1、ADIPOR2和LPL的表达量显著降低(P<0.05),脂质生成基因FABP5、FTO和UCP2的表达量极显著升高(P<0.01),基因SCD的表达量变化不显著(P>0.05),肌肉生长基因MYOG、MYOZ1、MYOD1和IGF1的表达量显著升高(P<0.05),抑制肌肉生长基因MSTN的表达量变化不显著(P>0.05);3)与低蛋白组相比,高蛋白组脂肪细胞和肌纤维线粒体DNA拷贝数显著升高(P<0.05)。结果提示,饲粮蛋白可从分子和表型水平来影响育肥期荣昌猪的生长发育,高蛋白饲粮可增强其脂肪沉积。

上皮性卵巢癌中c-myc基因扩增和Rb1基因缺失及临床意义

目的:肿瘤的发生与发展是基因组不稳定性逐渐积累的结果,表现为染色体数值异常、结构重排(基因缺失、扩增和染色体异位)、点突变和表观遗传学改变等。本研究使用双色荧光原位杂交技术(Duo-Colour Fluorescent in situ Hybridyzation,D-FISH)对上皮性卵巢癌患者腹水肿瘤细胞c-myc和Rb1基因的拷贝数的变化情况进行了研究。方法:收集经病理检查证实为卵巢癌患者的腹水标本61例,使用染色体核型分析选取二倍体的病例58例。同时检测细胞核中c-myc和Rb1基因的拷贝数变化。结果:在58例二倍体上皮性卵巢癌中,41例出现c-myc基因扩增(70.69%),24例出现Rb1基因缺失(41.38%)。20例同时出现c-myc基因扩增和Rb1基因缺失(34.48%)。与卵巢良性肿瘤及正常卵巢组织相比差异具有统计学意义。且Rb1基因缺失与FIGO分期和病理分级(P<0.01)均相关。结论:上皮性卵巢癌中同时存在着癌基因c-myc的扩增和抑癌基因Rb1的缺失,多基因发生拷贝数变化可能在上皮性卵巢癌的发生和发展过程中起重要作用。

微阵列比较基因组杂交产前诊断8p23.1重复综合征胎儿的实验研究

目的了解一完全性心内膜垫缺陷（endocardial cushion defects，ECD）和右手轴前六指畸形患儿的基因组拷贝数变化（copy number variations，CNVs），探讨微阵列比较基因组杂交（array—based comparative genomic hybridization，array—CGH）在分子细胞遗传诊断中运用的可行性和优越性。方法对胎儿及其父母进行常规G显带核型分析，运用array-CGH芯片对患儿进行全基因组高分辨率扫描和分析，实时定量PCR对array—CGH结果进行验证。结果常规G显带核型分析显示胎儿和父母的核型均正常。array—CGH结果显示8p23．1嗅觉受体／防卫素重复（ORDRs）之间存在大约1．43Mb的重复（位于10245882～11676699bp）。实时定量PCR证明array—CGH的结果是准确的。结论与传统的细胞遗传分析方法相比，array—CGH具有高分辨率、高特异性和高准确性等优点。

应用微阵列比较基因组杂交技术诊断7p15.3p22.1微缺失1例

目的探讨应用微阵列比较基因组杂交(array-CGH)技术诊断7p15.3p22.1微缺失,并分析其临床表现和7p15.3p22.1缺失的相关性。方法对1例常规染色体核型分析未见异常的新生儿采用array-CGH技术进行全基因组拷贝数变化(CNVs)分析。结果发现患儿7p15.3p22.1片段缺失,位于chr7:6777262-23981753,经与数据库比对为致病性缺失片段。结论 array-CGH可作为常规G显带核型分析的有益补充,应用于临床细胞遗传诊断中。

子宫内膜癌中关键LincRNA的筛选及与临床预后的关系

目的:筛选子宫内膜癌(EC)中差异表达的基因间长链非编码RNA(LincRNA),并探讨其与临床预后的关系。方法:从TCGA网站下载原始数据,包括RNA-Seq、拷贝数变化(CNV)和临床数据。使用基因集富集分析软件分析EC中这些LincRNA的富集程度。选择总体生存(OS)为预后指标,在TCGA数据集中的浆液性癌样品上建立双变量回归和多元Cox回归模型。结果:在521个EC样品(包括407个内膜样癌组织和114个浆液性癌组织)和35个正常组织样品中分析LincRNA的表达。与正常组织相比,肿瘤组织中LincRNA和其它LncRNA均过表达,反义LncRNA低表达(均P<0.05)。LincRNAs在浆液性癌中的表达高于内膜样癌(P<0.05)。有39个差异表达的LincRNA仅在浆液性癌中过表达,这39种LincRNA在EC和浆液性癌中富集(P<0.05)。这些LincRNA的CNV主要在浆液性癌中扩增。这39种LincRNA中,膀胱癌相关转录本1(BLACAT1)的表达差异性最大。双变量回归模型和多变量Cox模型显示这39个LincRNA都是浆液性癌的预后标志物(P<0.01)。结论:这39种差异性LincRNAs可作为浆液性EC预后预测的生物标记物。

基于多组学高通量数据分析乳腺癌中8号染色体开放阅读框33的表达和预后

目的揭示乳腺癌组织中8号染色体开放阅读框(C8orf)33基因的表达及预后意义。方法利用cBioPortal门户网站分析C8orf33基因突变、拷贝数变化、mRNA水平变化、mRNA差异表达与预后关系,基因拷贝数畸变通过Oncomine分析乳腺癌组织与正常组织中C8orf33表达差异;利用多组学数据分析门户网站LinkedOmics分析浸润性乳腺癌组织中C8orf33基因表达与临床指标相关性及基因拷贝数畸变、甲基化水平与C8orf33表达的相关性。结果 cBioPortal分析结果显示,38%(417/1093)乳腺癌患者发生了C8orf33基因改变,包括基因扩增、缺失、错义突变和mRNA水平改变,其中C8orf33 mRNA水平上调占比34%,且C8orf33高表达不利于患者预后(P<0.01)。Oncomine结果显示乳腺癌组织中C8orf33表达显著高于正常乳腺组织(P<0.01);LinkedOmics结果显示浸润性乳腺癌患者中C8orf33表达水平分别受PAM50分子分型、组织学分型、肿瘤纯度和种族影响(均P<0.01);C8orf33 mRNA水平与其基因拷贝数畸变呈正相关(r=0.800,P<0.001),与其DNA甲基化水平呈负相关(r=-0.109,P<0.01)。结论乳腺癌中C8orf33基因拷贝数增加和低甲基化促进其高表达,C8orf33高表达不利于乳腺癌预后,可作为乳腺癌预后的候选标志物。

多发性骨髓瘤的遗传学异常研究现状与展望

遗传异常是多发性骨髓瘤(MM)患者最主要的预后影响因素。近年来,随着分子遗传学方法的引入,使得对MM中基因组改变的广泛破译成为可能。尽管新发现的改变都没有显著改善MM患者的预后分层,但其中的一些发现特征是点突变,是个体化医疗的潜在治疗靶点。本综述总结了MM中发现的主要遗传异常及其对预后的影响,以期为MM靶向疗法带来新的思路。

微阵列比较基因组杂交技术的研究进展

微阵列比较基因组杂交不仅有快速自动化,同时有高通量、高灵敏度及高分辨率等优点,可以精准地对微缺失和微重复等基因组变异进行检测,为先天性疾病、肿瘤患者以及产前诊断中脱氧核糖核酸拷贝数变化的提供了一种切实可行的检测方法。本文对该技术的基本原理、特点、芯片的探针类型和结果分析分别进行了介绍,着重综述了在肿瘤、先天性疾病和产前诊断等领域的临床应用,为其在科研或临床上更广泛的应用提供新的思路。

基于高通量数据分析线粒体裂变调节因子1在乳腺癌组织中的表达及其临床意义

目的:探讨线粒体裂变调节因子1(mitochondrial fission regulator 1,MTFR1)在乳腺癌组织中的表达及临床意义。方法:应用TCGA门户网站cBioPortal分析浸润性乳腺癌组织中MTFR1基因突变、拷贝数变化、mRNA表达变化以及mRNA差异表达与预后的关系;应用UALCAN分析浸润性乳腺癌与正常组织中MTFR1的表达差异;应用LinkedOmics分析浸润性乳腺癌中MTFR1基因表达与临床指标的相关性,基因拷贝数和甲基化水平变化对MTFR1表达的影响。结果:cBioPortal分析表明32%(345/1 093)浸润性乳腺癌样本发生MTFR1基因改变,包括突变、拷贝数变化和mRNA水平变化,其中MTFR1 mRNA水平上调超过阈值(EXP≥2)比例为29%(319/1 093),且MTFR1高表达不利于患者预后(P<0.01);UALCAN分析表明浸润性乳腺癌中MTFR1 mRNA水平显著高于正常组织(P<0.01);LinkedOmics分析表明浸润性乳腺癌中MTFR1 mRNA水平分别受到人表皮生长因子受体2、雌激素受体、病理分期、PAM50分期、组织学类型及种族的显著影响(P<0.01)。最后,MTFR1 mRNA水平与其基因拷贝数变化正相关(P<0.01,相关系数为0.699 4),而与其DNA甲基化水平负相关(P <0. 01,相关系数为-0. 342 9)。结论:MTFR1在乳腺癌组织中高表达,且不利于乳腺癌患者预后,可作为乳腺癌患者预后的潜在标志物。

基于高通量多组学数据分析ESYT3在乳腺癌中的表达及临床意义

目的基于高通量数据库分析扩展突触结合蛋白3(ESYT3)在乳腺癌中的表达及临床意义。方法使用TCGA数据库和基因表达数据库(GEO)的门户网站(c Bio Portal和Oncomine)以及癌症多组学和临床数据库Linked Omics分析ESYT3在乳腺癌中的变化及其与临床预后的关系;分别采用Kaplan-Meier法分析ESYT3变异与乳腺癌患者生存之间的关系,非参数检验分析正常乳腺组织和浸润性乳腺癌组织中ESYT3的表达差异,Spearman非参数检验分析浸润性乳腺癌中ESYT3 m RNA水平与临床各指标的相关性以及基因拷贝数变化和甲基化水平对m RNA表达的影响。结果 c Bio Portal分析结果显示1 098例浸润性乳腺癌患者中,122例发生了ESYT3 m RNA的改变(包括突变、拷贝数变化和m RNA水平上调),其中,ESYT3 m RNA水平上调超过默认阈值(EXP≥2)的占10%,且不利于患者预后(P<0.05);Oncomine分析结果显示,浸润性乳腺癌组织中ESYT3m RNA水平明显高于癌旁组织(P<0.01);Linked Omics分析结果显示,浸润性乳腺癌中ESYT3 m RNA水平分别受雌激素受体、孕激素受体、PAM50分型、组织学类型、年龄以及肿瘤纯度的影响(P<0.01);ESYT3 m RNA水平与其基因拷贝数呈正相关(P<0.01),而与其DNA甲基化呈负相关(P<0.01)。结论 ESYT3拷贝数增加和低甲基化促进其表达,且ESYT3高表达不利于乳腺癌患者预后,可作为预后的候选标志物。

乳腺癌中DEAH盒解旋酶16的表达及临床意义

目的揭示乳腺癌组织中DEAH盒解旋酶16 (DHX16)基因表达变化及其与乳腺癌患者预后的关系。方法利用c BioPortal分析DHX16基因突变、拷贝数变化、mRNA表达变化、m RNA差异表达与预后的关系,DHX16基因甲基化水平与其mRNA水平的关系。利用UALCAN数据平台分析乳腺癌组织与正常乳腺组织中DHX16基因的差异表达。利用LinkedOmics分析乳腺癌组织中DHX16表达与临床指标的相关性,DHX16基因拷贝数变化与mRNA水平的关系。结果 cBioPortal结果显示,16%(170/1 093)的乳腺癌患者发生了DHX16基因改变,包括基因突变、拷贝数变化、mRNA水平改变,其中DHX16 mRNA水平上调(超过对照组平均值2倍)的患者比例为12%,且DHX16高表达不利于患者预后(P <0.01);DHX16 mRNA表达水平与其基因甲基化水平呈负相关(r=-0.32,P <0.05)。UALCAN结果显示,乳腺癌组织中DHX16基因表达水平显著高于正常乳腺组织(P <0.001)。Linked Omics结果显示,乳腺癌患者中DHX16表达水平分别受PAM50分子分型、种族、病理分期、T分期和M分期影响(均P <0.05);DHX16 mRNA表达水平与其基因拷贝数变化呈正相关(r=0.56,P <0.01)。结论乳腺癌中DHX16基因拷贝数增加和低甲基化促进其高表达,DHX16高表达不利于预后,可作为乳腺癌预后的潜在标志物。

HER2基因拷贝数增加与结肠腺癌发生的关联性

目的:检测HER2基因拷贝数的增加与结肠腺癌的发生是否存在关联。方法:收集了134例结肠腺癌组织,并以其配对的自身对照正常组织作为对照。运用DNA提取试剂盒提取其组织中DNA,运用PCR和实时定量PCR检测其HER2基因拷贝数及其mRNA的表达水平。结果:35.1%的结肠腺癌患者组织中HER2基因拷贝数与其正常自身对照相比,其数目明显增加,且有统计学意义,并且,其HER2基因拷贝数随着病程的进展而逐渐增高。而且,HER2基因拷贝数的增加也会上调其组织中mRNA的表达水平。方论:在结肠腺癌中,HER2基因拷贝数的增加可作为一个潜在的检测指标,为临床早期诊断和发现提供一些理论基础。

CNVplex联合STR技术在复发性流产遗传学查因中的应用

目的运用快速检测绒毛染色体拷贝数变化的方法探讨复发性流产查因途径。方法对60例反复自然流产病例的绒毛样本(孕13周前)分别进行多重DNA拷贝数(CNVplex)和荧光原位杂交(FISH)技术检测,所有样本同时行绒毛培养核型分析验证。结果 48例培养成功的复发性流产病例,染色体异常率为60.42%。其中48例CNVplex检测结果与核型分析相一致:包括20例染色体正常者、23例常染色体三体,3例三倍体和2例45,XO(Turner综合征);而FISH检测结果中与核型分析结果相符的只有38例。对于非嵌合体和非结构异常样本,两种方法与细胞遗传学核型分析结果符合率分别为100%(CNVplex)和79.17%(FISH)。结论应用CNVplex联合短串联重复序列(STR)技术可检测绒毛染色体拷贝数及检测5 Mbp以上的重复和缺失异常,利于分析流产病因。

拟南芥和琴叶拟南芥中MADS-box基因的比较进化分析

MADS-box基因编码一类转录因子。在被子植物中,MADS-box基因对于营养生长和生殖发育都有重要的调控作用,是植物体(特别是花序、花和果实)的正常发育所不可或缺的。为了理解近缘物种在遗传基础上的异同,我们对拟南芥(Arabidopsis thaliana)和琴叶拟南芥(A.lyrata)基因组中MADS-box基因的拷贝数目和进化式样进行了比较分析。通过搜索公共数据库,我们在拟南芥和琴叶拟南芥中分别鉴定出了106和115个基因。系统发育分析的结果表明,这些基因属于I型和II型MADS-box基因。在两个物种分化之后,II型基因的拷贝数目变化不大,I型基因则经历了多次独立的基因丢失和获得事件。通过比较这些基因在染色体上的排列,我们不但鉴定出了存在微共线性的基因组区段,而且发现新基因产生的主要机制是串联重复和散在重复。分子进化的研究进一步表明,I型和II型基因在进化式样上存在着显著差异:II型基因在进化中一般都受到了较强的选择压力,而I型基因大多受到的选择压力较弱。本研究将为深入理解近缘物种在基因和基因组层面上的异同、探讨物种分化和生物多样性形成的机制等问题提供新思路。